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【摘要】本文是针对基坑支护工程勘察与设计工作的探讨。勘察的对象是拟开挖基坑和周边地质条件、建筑环境等，其目的则是为了向支护方案的设计提供直接的参考依据，以便于在完善的岩土勘察基础上完成方案的设计和施工过程。
【关键词】基坑支护；工程勘察；方案设计
1. 前言
基坑支护是建筑基础施工过程中的一项临时性工程，它施工难度大且存在着较高的风险，如施工中基坑的挡土、降水、支护、开挖等环节联系紧密，地下岩土质及水文地质条件复杂，极容易出现突发性事件而影响到施工的安全性。因此，在基坑支护的设计与施工前，首先需要对周围地质环境做好全面的技术勘察，利用勘察数据来指导后续的支护设计、施工方案编制、基坑排水措施等，从而避免岩层开挖过程中的各种安全隐患。
2. 岩土勘察的技术分析
2.1现场环境勘察。
基坑岩土勘察的首要任务就是针对施工区域内的环境进行勘测，其主要目的在于确定基坑的稳定性、围护结构位移等指标，包括有：
（1）对拟开挖基坑周边建筑物、邻近地质构造的基础类型、结构形式、建筑形式等进行勘察。
（2）拟开挖基坑地下可能存在的大型障碍物勘察。
（3）对施工现场道路下方各类管道、管线的埋深、位置、用途等情况的勘察。
（4）对施工现场道路距离、活动荷载的勘察等。
2.2勘察方案与技术。
对基坑岩土进行技术勘测，工程中通常是采用钻探为主，配以地质调查技术与实验室土工试验等，从而完成全面勘察，有效地指导支护工程方案的选择。此时，勘察范围是满足基坑侧壁稳定性评价、稳定性计算以及支护设计的前提条件。通常来讲，施工前的勘察深度应不小于基坑拟定开挖深度的1.5倍。若施工现场勘察条件不满足的（如勘察现场过于狭窄，不利于勘察设备工作），则应选择合理的勘测点，从而最大限度地拓展勘察的范围，同时还可以配合边界开挖技术来辅助收集拓展勘察资料。
2.3岩土层的基本性质分析。
对岩土层性质的准确分析与描述是岩土勘察的主要目标之一，包括岩土分布特征、地下水文、水位指标、地质剖面、力学性能等内容，都需要在勘察中予以采集，并将采集的资料在综合分析之后形成支护方案设计中的主要技术参数，从而辅助分析基坑的稳定性与内力变形。
2.4岩土层稳定性分析。
岩土勘察中需要对岩层的性质做好全面分析，包括其风化情况软化程度、断裂构造等，以便于从整体上对基坑位置的地址情况有清晰的认识和描述。另外，在此基础之上还需分析岩层的内部与外部因素，如开挖基坑边坡的稳定性分析、地质结构中的不利因素分析等，找出施工中容易引发边坡失衡的因素，从而在支护设计中做出相应的防范措施。根据这些评价结果来进行支护方案的关键技术选择，最终确保基坑支护的稳定性与安全性。
3. 基坑支护设计分析
3.1支护设计的要点。
（1）常用的基坑支护结构形式有土钉墙、排桩支护、原状土放坡、地下连续墙等，作为一个结构体系，基坑支护设计首先要确保基坑的稳定性，不能出现塌方、滑坡等安全事故，满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。
（2）在稳定性的基础上还要控制基坑的位移量，将基坑变形控制在合理范围之内，并且保证不能影响基坑周围道路、建筑的结构安全和使用性能。支护结构的位移控制多以水平位移为主，因水平位移较为直观，易于监测。通常基坑最大水平位移应不超过50mm，而一旦超过此范围地面将会产生明显裂缝而影响基坑稳定性。水平位移的监控措施应根据规范中的“基坑安全等级”的划分要求，并结合基坑周边环境来制定，如基坑周边有重要建筑物需重点保护的，应根据一级基坑位移要求尽量减小变形量，其最大位移应控制在4mm以内（或水平位移小于基坑深度的0.3%）。如果现场环境中无重要建筑物，较为空旷的，则可以按照三级基坑位移要求相对放宽变形量的控制。
（3）基坑的支护结构应根据拟开挖深度、工程地质条件、水文条件、施工现场环境、邻近建筑物分布等特点，在安全的基础上选择最为经济的方案，可单独一种支护措施也可采用组合支护方案。尤其是方案中的外围排水措施，降低施工中地下水位与压力是降低整个方案造价的关键指标。如在某工程中因卧土层及地下承压水的影响，打算将原计划的旋喷桩排桩支护方案改为地下连续墙（墙高32米左右）的支护方案，但成本需增加近700万元，使得施工单位望而却步。后经过一系列的专家咨询和分析，决定在地下渗流数值分析计算的基础上，调整为悬挂式地下连续墙（墙高约18米，墙底以下为中沙或砾石透水层），同时采用减压井方案，现场布置减压井，在施工中利用排水泵从减压井中强抽降水，从而节省了近一半的造价。
3.2支护设计中常见问题分析。
（1）土体取样。为了使土体物理学参数指标更加合理化，在支护方案设计前通常需要对土体进行取样分析，但实际过程中所取土体经常因不能体现土体的整体情况，即取样没有代表性，从而使得支护结构方案不满足实际土质要求。虽然岩土勘察的规范中明确规定应采用钻孔取样试验，但实验容易受环境因素、人为操作因素影响较大。
（2）支护结构设计中需要重点考虑超孔隙水压力对土体本身的各项性能参数所造成的影响，在条件允许的情况下可在工程桩结束后对土体进行再次原位测试，以便于获得更准确的资料，来确保支护结构的科学、合理性。
（3）基坑开挖存在空间效应问题。目前的基坑支护措施中以拉锚式与内撑式应用较多，两种支护结构的空间效应都是比较明显的。而支护设计时针对狭长类型的基坑多以平面应变问题来进行处理在矩形与方形的基坑中会存在明显的差异性。所以，为了保证充分适应开挖之后存在的空间效应，满足支护结构要求，应注意对方形或矩形基坑的结构设计进行适当调整。
4. 结语
基坑支护工程的设计与施工都需要有全面的地质、水文、地下管线、障碍物等资料来作为参考，而这也是岩土勘察的主要目的。因此可以说勘察的结果将直接决定着方案的安全与经济性能。同时，综合所有信息做好支护方案设计之后，在施工中还应加强人员管理、技术管理，并做好基坑变形的实时监测管理，这样才能有效避免安全事故的发生。
【关键词】基坑支护；工程勘察；方案设计
1. 前言
基坑支护是建筑基础施工过程中的一项临时性工程，它施工难度大且存在着较高的风险，如施工中基坑的挡土、降水、支护、开挖等环节联系紧密，地下岩土质及水文地质条件复杂，极容易出现突发性事件而影响到施工的安全性。因此，在基坑支护的设计与施工前，首先需要对周围地质环境做好全面的技术勘察，利用勘察数据来指导后续的支护设计、施工方案编制、基坑排水措施等，从而避免岩层开挖过程中的各种安全隐患。
2. 岩土勘察的技术分析
2.1现场环境勘察。
基坑岩土勘察的首要任务就是针对施工区域内的环境进行勘测，其主要目的在于确定基坑的稳定性、围护结构位移等指标，包括有：
（1）对拟开挖基坑周边建筑物、邻近地质构造的基础类型、结构形式、建筑形式等进行勘察。
（2）拟开挖基坑地下可能存在的大型障碍物勘察。
（3）对施工现场道路下方各类管道、管线的埋深、位置、用途等情况的勘察。
（4）对施工现场道路距离、活动荷载的勘察等。
2.2勘察方案与技术。
对基坑岩土进行技术勘测，工程中通常是采用钻探为主，配以地质调查技术与实验室土工试验等，从而完成全面勘察，有效地指导支护工程方案的选择。此时，勘察范围是满足基坑侧壁稳定性评价、稳定性计算以及支护设计的前提条件。通常来讲，施工前的勘察深度应不小于基坑拟定开挖深度的1.5倍。若施工现场勘察条件不满足的（如勘察现场过于狭窄，不利于勘察设备工作），则应选择合理的勘测点，从而最大限度地拓展勘察的范围，同时还可以配合边界开挖技术来辅助收集拓展勘察资料。
2.3岩土层的基本性质分析。
对岩土层性质的准确分析与描述是岩土勘察的主要目标之一，包括岩土分布特征、地下水文、水位指标、地质剖面、力学性能等内容，都需要在勘察中予以采集，并将采集的资料在综合分析之后形成支护方案设计中的主要技术参数，从而辅助分析基坑的稳定性与内力变形。
2.4岩土层稳定性分析。
岩土勘察中需要对岩层的性质做好全面分析，包括其风化情况软化程度、断裂构造等，以便于从整体上对基坑位置的地址情况有清晰的认识和描述。另外，在此基础之上还需分析岩层的内部与外部因素，如开挖基坑边坡的稳定性分析、地质结构中的不利因素分析等，找出施工中容易引发边坡失衡的因素，从而在支护设计中做出相应的防范措施。根据这些评价结果来进行支护方案的关键技术选择，最终确保基坑支护的稳定性与安全性。
3. 基坑支护设计分析
3.1支护设计的要点。
（1）常用的基坑支护结构形式有土钉墙、排桩支护、原状土放坡、地下连续墙等，作为一个结构体系，基坑支护设计首先要确保基坑的稳定性，不能出现塌方、滑坡等安全事故，满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。
（2）在稳定性的基础上还要控制基坑的位移量，将基坑变形控制在合理范围之内，并且保证不能影响基坑周围道路、建筑的结构安全和使用性能。支护结构的位移控制多以水平位移为主，因水平位移较为直观，易于监测。通常基坑最大水平位移应不超过50mm，而一旦超过此范围地面将会产生明显裂缝而影响基坑稳定性。水平位移的监控措施应根据规范中的“基坑安全等级”的划分要求，并结合基坑周边环境来制定，如基坑周边有重要建筑物需重点保护的，应根据一级基坑位移要求尽量减小变形量，其最大位移应控制在4mm以内（或水平位移小于基坑深度的0.3%）。如果现场环境中无重要建筑物，较为空旷的，则可以按照三级基坑位移要求相对放宽变形量的控制。
（3）基坑的支护结构应根据拟开挖深度、工程地质条件、水文条件、施工现场环境、邻近建筑物分布等特点，在安全的基础上选择最为经济的方案，可单独一种支护措施也可采用组合支护方案。尤其是方案中的外围排水措施，降低施工中地下水位与压力是降低整个方案造价的关键指标。如在某工程中因卧土层及地下承压水的影响，打算将原计划的旋喷桩排桩支护方案改为地下连续墙（墙高32米左右）的支护方案，但成本需增加近700万元，使得施工单位望而却步。后经过一系列的专家咨询和分析，决定在地下渗流数值分析计算的基础上，调整为悬挂式地下连续墙（墙高约18米，墙底以下为中沙或砾石透水层），同时采用减压井方案，现场布置减压井，在施工中利用排水泵从减压井中强抽降水，从而节省了近一半的造价。
3.2支护设计中常见问题分析。
（1）土体取样。为了使土体物理学参数指标更加合理化，在支护方案设计前通常需要对土体进行取样分析，但实际过程中所取土体经常因不能体现土体的整体情况，即取样没有代表性，从而使得支护结构方案不满足实际土质要求。虽然岩土勘察的规范中明确规定应采用钻孔取样试验，但实验容易受环境因素、人为操作因素影响较大。
（2）支护结构设计中需要重点考虑超孔隙水压力对土体本身的各项性能参数所造成的影响，在条件允许的情况下可在工程桩结束后对土体进行再次原位测试，以便于获得更准确的资料，来确保支护结构的科学、合理性。
（3）基坑开挖存在空间效应问题。目前的基坑支护措施中以拉锚式与内撑式应用较多，两种支护结构的空间效应都是比较明显的。而支护设计时针对狭长类型的基坑多以平面应变问题来进行处理在矩形与方形的基坑中会存在明显的差异性。所以，为了保证充分适应开挖之后存在的空间效应，满足支护结构要求，应注意对方形或矩形基坑的结构设计进行适当调整。
4. 结语
基坑支护工程的设计与施工都需要有全面的地质、水文、地下管线、障碍物等资料来作为参考，而这也是岩土勘察的主要目的。因此可以说勘察的结果将直接决定着方案的安全与经济性能。同时，综合所有信息做好支护方案设计之后，在施工中还应加强人员管理、技术管理，并做好基坑变形的实时监测管理，这样才能有效避免安全事故的发生。